Некоторые силы в механике

Механика, молекулярная физика и термодинамика
Каждый этап решения задачи сопровождать краткими, но исчерпывающими пояснениями Основная задача кинематики Динамика поступательного и вращательного движения Некоторые силы в механике Потенциальная энергия Элементы специальной теории относительности Мгновенное ускорение получим, если продифференцируем по времени выражение для скорости: a = 2×3×Ct = 6Ct Маховик радиусом R=0,2 м и массой m=10 кг соединен с мотором при помощи приводного ремня. Сила натяжения ремня, идущего без скольжения Молекуляро - кинетическая теория идеальных газов Внутренняя энергия Распределение Больцмана Основы термодинамики Применение первого начала термодинамики к изопроцессам Цикл Карно и теорема Карно Фазовое пространство. Микро- и макро- состояния системы Двухатомному газу сообщено 500 кал тепла. При этом газ расширяется при постоянном давлении. Найти работу расширения газа Углекислый газ и азот находятся при одинаковых температуре и давлении. Найти для этих газов отношение коэффициентов внутреннего трения
121629
знаков
26
таблиц
25
изображений

2.3. Некоторые силы в механике.

 

-  сила тяжести,  - ускорение свободного падения.

N -  реакция опоры,

Fтр = kN

-  сила трения, k - коэффициент трения.

Fх = - kx

-  сила упругости, k - коэффициент жесткости, х – дефор­ма­ция.

Fн

-  сила натяжения нити или подвеса, численно равная весу тела.
P P = mg

P =m(g+а)

P = m(g-а)

-  вес тела, сила с которой тело действует на опору или подвес.

-  опора покоится.

-  опора движется с ускорением а, направленным вверх.

-  опора движется с ускорением а, направленным вниз.


3. Работа и механическая энергия.

3.1. Работа и мощность при поступательном и вращательном движениях.

У материальной точки (тела) в процессе силового взаимодействия с другими телами может изменяться состояние движения (координаты и скорость). В этом случае говорят, что над телом совершается работа. В механике принято говорить, что работа совершается силой. Работа – это физическая величина, характеризующая процесс превращения одной формы движения в другую.

Элементарной работой силы  на малом перемещении  называется величина, равная скалярному произведению силы на перемещение:

,

где - элементарный путь точки приложения силы за время dt, a- угол между векторами  и .

Если на систему действуют несколько сил, то результирующая работа равна алгебраической сумме работ, совершаемых каждой силой в отдельности.

Работа силы на конечном участке траектории или за конечный промежуток времени может быть вычислена следующим образом:

.

Если = const, то А=.

При вращательном движении работа определяется моментом сил:

,

если М = const, то А=Мjj.

Быстроту совершения работы характеризует мощность.

Мощностью называется скалярная величина, равная работе, совершаемой в единицу времени:

.

При вращательном движении мощность определяется следующим образом:

.

3.2. Консервативные и неконсервативные силы.

 

Консервативными силами называются силы, работа которых не зависит от пути перехода тела или системы из начального положения в конечное. Характерное свойство таких сил - работа на замкнутой траектории равна нулю:

К консервативным силам относятся: сила тяжести и сила упругости.

Неконсервативными силами называются силы, работа которых зависит от пути перехода тела или системы из начального положения в конечное. Работа этих сил на замкнутой траектории отлична от нуля. К неконсервативным силам относятся: сила трения, сила сопротивления и т.д.

3.3. Кинетическая энергия при поступательном и вращательном движениях.

 

Кинетической энергией тела называется функция механического состояния, зависящая от массы тела и скорости его движения (энергия механического движения).

Кинетическая энергия поступательного движения:  . Кинетическая энергия вращательного движения: .

При сложном движении твёрдого тела его кинетическая энергия может быть представлена через энергию поступательного и вращательного движения:

.

Свойства кинетической энергии:

1. Кинетическая энергия является конечной, однозначной, непрерывной функцией механического состояния системы.

2. Кинетическая энергия не отрицательна: ЕК³ 0.

3. Кинетическая энергия системы тел равна сумме кинетических энергий тел, составляющих систему.

4. Приращение кинетической энергии тела или системы равно работе всех сил, действующих на систему или на тело: .


Информация о работе «Механика, молекулярная физика и термодинамика»
Раздел: Физика
Количество знаков с пробелами: 121629
Количество таблиц: 26
Количество изображений: 25

Похожие работы

Скачать
40136
0
23

... значениями этих параметров, чтобы определить предельные значения и шаг расчёта рассчитываемых параметров. Заключение Хочется выразить уверенность, что в следующих версиях курса "Открытая физика" количество компьютерных моделей будет расти, их функциональные возможности станут разнообразнее, а пределы изменения числовых значений параметров, описывающих эксперименты, будут расширены. Надеемся, что ...

Скачать
147222
0
1

... это количество вещества, взятая в количестве 1 моля.   g - количество вещества или число молей. [g]= моль [m]= кг/моль Билет № 7   1. Важным понятием в молекулярной физике и термодинамике является понятие термодинамической системы, к рассмотрению которого мы и пе­реходим. 1.Термодинамической системой (или просто системой) называют совокупность большого числа молекул, атомов или ионов ...

Скачать
24048
0
0

... что разрешало противоречие между результатами Гей-Люссака и Дальтона. Успехи учения об атомно-молекулярном строении вещества, в особенности, газов, безусловно, оказало влияние на становление термодинамики и молекулярной физики и способствовало развитию механической теории теплоты. Во второй половине 18 века господствовала теория теплорода, но уже в начале 19 века она стала уступать свои позиции ...

Скачать
31367
0
1

... : Будем считать величину , измеряемую в энергетических единицах, прямо пропорциональной температуре , выражаемой в градусах: , где - коэффициент пропорциональности. Коэффициент , в честь австрийского физика Л.Больцмана называется постоянной Больцмана. Следовательно, . Температура, определяемая этой формулой, не может быть отрицательной. Следовательно, наименьшим возможным значением температуры ...

0 комментариев


Наверх